원숭이의타이핑

눈먼시계공 에서 RichardDawkins는 cumulative selection의 중요성을 입증하기 위해 다음과 같은 예를 든다.

{{|만일 원숭이에게 Hamlet이 Polonius에게 한 말인 Methinks it is like a weasle을 random하게 타이핑한다면 얼마나 긴 시간이 걸릴 것인가?|}}

단순히 수학적으로 이를 계산한다면 10의 40승 만큼 키보드를 두드려야 한다는 계산이 나오게 된다. 여기에 단 한가지의 조건을 추가해보자.

{{|한번 타이핑 했을 때 맞는 글자가 나오면 그 글자는 남겨두고 틀린 글자만 고친다|}}

이경우 놀랍게도 평균적으로 수천번의 타이핑만으로도 햄릿의 멋진 글귀가 완성된다. 이두가지 경우의 차이점은 전자의 경우 완벽하게 Random search를 수행했다는 것이고, 후자의 경우는 Partially correct intermediate 들이 보존되었다는 것이다.

100개의 아미노산으로 이루어진 Protein의 Folding이 완벽하게 Random하게 이루어진다면 1.6*10^27 년이 소요된다. 만약 단 하나의 Protein Folding에 우리가 이렇게 많은 시간을 투자하게 된다면 우리몸속의 생화학적 반응들은 절대로 일어날 수 없을 것이다.

노스모크에서는 DivideAndConquer IncrementalDevelopment 등의 문제해결법을 제시하고 있다. 스스로를 돕고 싶다면 SelfHelp지도를 통해 이러한 문제해결법을 익히는 것이 좋다. 특히 위의 두가지 문제해결방법은 진화의 역사에서 보이는 문제해결방법과 매우 비슷해 보인다. 아무것도 하지 않고 게으름을 피우지 말고 차라리 아무것이나 한가지를 해보라. (See also StartInOrderToStart) 그리고 그것의 결과가 좋다면 남겨두고 다른일로 넘어가보라. 여러분의 몸속에서는 문제해결을 위해 이미 오래전부터 위의 방법을 사용해 왔으니.. --김우재

이 자료는 거꾸로 진화론을 공박하는 것으로 보이는군요.. 김우재님이 잘 아시듯이 세포내의 단백질 합성 과정에 얼마나 많은 효소들이 관여하고 있습니까? 하지만.. 효소도 없는 원시 바다에서 random하게 DNA가 합성 될 수 있을까요? --누랭이

네. 누랭이씨의 두뇌속에선 불가능한 상상인가 본데, 밀러의 실험에서는 아미노산도 합성이 되더군요. 그리고 최초의 복제자는 DNA가 아니라 RNA아닐까요? RNAWorld에 대해서는 논문 한편쯤 읽어 보셨을 것 같은데요? PubMed에 가서 RNAWorld 찾아 보세요. RNA (->) Protein (->) DNA 혹은 RNA Protein coevolution이 아니었던가요? 원시바다에서 DNA가 생성되지 않을 거란 생각 때문에 진화를 부정해 오신건가요? 누랭이씨는 생명과학자 전체를 부정하시는군요. --김우재

다른 항성계에 속한 행성에서 또다른 생명이 발생한다면... 그 생명의 매카니즘은 지구의 그것과 같을까요... 그렇다면 저도 창조론을 믿겠습니다만...
원시바다에서 랜덤하게 생겨난 아미노산은 지금까지 내려오는 그것과는 비교할 수 없을 정도로 다양하지 않을까..생각해 봤습니다. 그 중에서 하나 하나 도태되고, 합쳐져서 지금까지 내려왔다는 게 제 생각입니다만(생명과학쪽은 자세히 모릅니다... 그래서 어디까지나 제 생각입니다...) 그러니까... 지금의 세포조합이 있기 위해서 화학반응이 이뤄져 왔다는 게 아니라... 여차저차해서 진화를 거듭하다보니 지금에 이르렀다...
예를 든다면... 500원짜리 동전을 던져서 어떤 면이 나오는가를 기록합니다... 그것을 한 500번 정도 한 후에 그 나온 면을 전부 기록합니다. 앞뒤뒤뒤앞앞뒤앞.... 이런 식으로.... 그 다음에... 그 기록과 똑같이 나올 수 있도록 동전을 던지는 경우의 수는 얼마나 될까요.... 확률은 횟수를 늘릴 수록 당연히.... 0에 가깝게 되겠지요... -Astro
스튜어트 카우프만의 혼돈의가장자리나 TheOriginsOfOrder를 읽어보시면 생각이 약간 바뀌실지도 모르겠습니다. 자연선택은 강력한 힘이기는 하지만, 그것으로 생명이 나타나기에는 부족하다. 분자들의 자기조직화가 생명의 탄생에 크게 기여한다.는 요지의 책입니다. --Albireo

밀러의 실험에서 생성된 아미노산은 광학적 불활성체였고.. 이게 무슨 말인지는 김우재님이 잘 아시겠지만요.. 그리고 RNA가 생성되는 것만 해도 엄청난 확률의 행운이 필요한데다.. RNA가 단백질을 합성하기 위해서는 t-RNA가 필요하죠.. 이 두개가 우연히 동시에 생성될 확률은 얼마나 될까요? RNA는 단순한 아미노산의 나열이 아니죠. 즉 원시 바다에서 생명이 발생하기 위해선 우연히 활성형 아미노산이 단백질 합성 기능을 가진 RNA배열로 순식간에 바뀌면서.. 동시에 t-RNA가 생성되어야 하는 무지 무지하게 큰 행운이 따랐겠네요. 이걸 믿어라는 말인가요? 누랭이

네. 7일만에 말 몇마디로 우주가 만들어졌다는 것 보다는 낫네요. 어떤 물리학자들은 더 까마득한 과거의 역사인 빅뱅이론도 믿더군요. 그 사람들도 바보인거죠? 그럼. 어떻게 하시는 말씀이 그렇게 다윈의 블랙박스를 빼다 밖았는지 참으로 알다가도 모를 일이네요... --김우재

물리학자의 우주론에 따라 생성되는 소립자는 입자와 반입자의 둘이 같은 비율로 생성됩니다. 그런데 어떤 이유에서인지 반입자가 다 사라져서 입자만 남아 현재의 우주를 이룬다는게 지금의 물리학입니다. 전 이것보다는 R형과 L형의 두 종류의 광학이성질체 단백질이 생겼지만 어떤 이유에서인지 R 형이 좀 더 많이 남아 지금의 생명체를 이뤘다는 쪽이 훨씬 믿음이 갑니다. (동전을 던져 나온 면을 앞면이라고 하기로 합시다. 처음에 던지면 100% 앞면이 나옵니다. 두번째에도 앞면이 나올까요?) L형 단백질로 이뤄진 생명체는 L형 단백질을 생산합니다. 하지만 입자로 이뤄진 우주에서도 입자와 반입자는 언제나 1:1로 생성됩니다. 이 문제는 어떻게 해결하고 계신지요? -- 까리용

질문 감사합니다. 자연계에서도 R,L형 양쪽 다 생성됩니다. 밀러의 실험에서 생성된 아미노산이 광학적 불활성체라는건..racemi체 였다는 걸 말하죠..즉 R형과 L형이 1:1의 비율로 생성되므로 광학적 편광을 일으키지 않는 거죠. 생명체를 이루는 아미노산은 전부 L형인데..단백질이나 DNA합성할 때 우연히 R형이 하나 끼어들기만 해도.. 단백질은 기능을 하지 못하죠. 그러니까 자연상태에서 아미노산 합성으로 생명체가 탄생하려면.. 주위에 있는 무수한 R형 아미노산은 교묘히 피해 가면서 L형 아미노산끼리 뭉쳐야 한다는 얘기인데.. 솔직히 가능성이 희박하죠. 용케 L형끼리 뭉쳤다 해도.. 그 뭉친 순서가 단백질 합성 기능을 가질 수 있는 RNA여야 하며..단백질을 합성하기 위해서는 t-RNA도 같이 만들어져야 하는데...이 확률은 수학적으로 계산하면 영이라고 해도 무방하죠. 무한한 시간이 그걸 가능하게 했다고 주장한다면 할 말은 없습니다. 진화론에 있어 시간은 거의 신적인 역할을 하는게 아닐까.. 하는게 제 소견입니다만.

점심 먹고 잠시 들어 왔더니.. 친절하게도 질문을 주셨네요.. 사실 제가 진화론을 믿지 않는 이유는.. 증거가 불충분하고.. 논리적으로 개연성이 희박한.. 그것도 인간의 한계를 넘어서는 수십 억년이라는 기간을 설정해서 다룬.. 일종의 형이상학이라고 생각하기 때문입니다.(몇 천년 전의 일도 제대로 파악하기 힘든 마당에.. 인간이 존재하지도 않은 시절의 것들을 추론만으로 이론적 체계를 세운다는 건 문제가 있어 보입니다. 우주 생성에 관한 갖가지 이론은 우주선 연구를 통한 수학적 논리를 가지고 있으니 봐 줄만 하지요.) 생명체가 어떻게 발생했는가에 대한 설명이 우연히 그렇게 되었다..라는 것은.. 신이 창조했다.. 라는 말과 별로 달라 보이지 않는군요..

좋은 하루 되시길....누랭이

김우재님은 극단적인 걸 아주 좋아하는군요. 창조론 얘기는 빼시죠.. 난 창조론이 맞으니 믿으라고 한 적은 한 번도 없습니다. 빅뱅 이론은 나름대로 천체 관측과 지구로 쏟아지는 우주선 분석에 근거한 수학적 근거를 가지고 있습니다. 추론이 대부분인 진화론하고는 다르죠. --누랭이

네. 그래서 제가 이런 토론을 아주 싫어합니다. 어차피 확률싸움이죠. 그런데요. 그 확률이라는 게 그렇게 불가능하지 않다는 것이 점점 밝혀지고 있거든요. 복잡계 이론들도 그렇구요. 제 말은 이겁니다. 아까 반증가능성을 이야기 하셨는데, 그리고 과학혁명의구조에서 말하는 패러다임 쉬프트를 아신다면 뭔가 좀 부족하다는 생각이 안드시느냐는겁니다. 누랭이씨가 환원불가능성이나, 확률상 불가능을 들어 진화를 반박하실 때는 대안으로 무엇이 존재하냐는 거죠. 아니 그래야 뉴턴역학이 상대성이론으로 바뀌었듯이 뭔가 과학에 발전이 있을 게 아닙니까?

추신: 제가 흥분하는 건 무시하셔도 됩니다. 화난게 아니거든요. --김우재

쿤의 패러다임론은 포퍼의 반증주의을 뚫고 사회 과학의 과학성을 옹호함에 있어 좋은 무기가 되죠. 저도 패러다임론이 틀렸다고는 생각하지 않습니다. 허나 엄밀함을 요하는 자연 과학을 규정하기에 포퍼의 반증주의도 괜찮은 이론이라고 생각합니다. 전 말 할 수 없는 것에 대해서는 침묵해야 한다는 비트겐 형님의 말씀을 존경하며.. 설사 가설이 필요할지라도 가설에 불과함을 망각해서는 안 된다고 생각하는 바입니다. 누랭이

진리가 무엇일까요? 현상을 잘 설명할 수 있으면 그걸로 충분한 것 아닐까요? '힘'이나 '중력'이 있느냐 없느냐의 문제가 아니라, '힘'이나 '중력'이라는 개념의 도입이 자연 현상을 더 잘 설명하는데 어떠한 도움을 주느냐가 문제라고 생각합니다. 서상현

쿤의 이론이 과학성을 옹호하는 데 큰 도움이 되지는 않죠. 쿤을 그렇게 해석할 수도 있군요. 쿤이 얼마나 과학의 절대성을 짓뭉겨놨는데... 게다가 진화와 과학을 말하는 데 비트겐슈타인이라니요...차라리 파이어아벤트를 이야기하셨더라면 수긍이 갔을것 같군요. 가설이 가설에 불과하다는 것은 과학자들이 더 잘 알고 있습니다. 그건 더 이야기하실 필요가 없습니다. 저도 누랭이씨처럼 심심할 때 이런 이야기를 합니다. 내일 당장 예수님이 그름타고 내려오면 진화론을 버릴 준비가 되어 있다구요.

그리고 중요한 질문은 다 빼고 넘어가시네요. 이종교배의번식가능성 문제와 유대류, 마지막으로 대안이론에 대한 답을 주셔야 토론이 진행이 되죠. 과학자가 아무런 대안도 없이 기존의 이론을 무조건 반박하는 경우가 어디 있습니까? 자신이 가진 기존이론의 부족한 부분을 보충하거나 반박할 이론이 있어야 다른 이론을 반박하는 거죠. 그래서 전 '난 창조론을 주장하는 것은 아니지만 진화론은 틀렸다'라고 말하는 사람들을 항상 경계하죠. --김우재

쩝.. 당연한 이야기를 하신다는 생각이.. 과학자는 가설이 가설인 것을 잊으면 안되겠지요... 뉴턴의 만유인력의 법칙은... 현상과 너무나 잘 맞아서 법칙이 된 것이지만, 법칙으로 너무나 굳어져서 그것보다 더 잘맞는 상대성이론이 나왔음에도 그것을 인정하지 않으려는 움직임도 있지 않았나요... 바람직하지 못한 과학자의 자세... (뉴턴이 너무 위대한 게 잘못인지도..인간성도 안좋은 사람이 말이죠.. ^^;) 상대성 이론도 언젠가 그것보다 더 잘 맞는 가설이 나온다면 얼마든지 뒤집힐 수 있겠죠.
진화론도 마찬가지 아닌가요? 그것보다 더 잘 설명할 수 있는 이론이 나온다면 그것을 믿겠죠... 하지만 제 생각엔 창조론과 진화론..두 가지만을 놓고 봤을 때는 진화론이 생명의 기원을 더 잘 설명해주는 것 같습니다.... -Astro

답을 다 드렸지요. 이종 교배한 동물들은 현재로선 생식이 불가능하죠. 유전적으로 유사한 동물들사이에 태어난 동물을 인공 수정에 의하지 않고 번식 시킬 수는 없지요. 캥거루 문제는 알 수 없다는게 제 생각입니다. 그리고.. 아무것이나 주장해 놓고 대안이 없으니까 잠정적으로 옳다고 우기면 모든게 과학이 되지요. 무당이 점치는 것도 과학이 되버리지요. 대안이 없다고 진화론이 맞다는 얘기입니까? 누랭이

네. --김우재

더 그럴듯한 다른 대안이 나온다면 그걸 믿겠죠... 현재까지 다른 대안이 없으니(창조론은 기독교인에게만 대안일듯..) 진화론을 믿는 거 겠죠... (예수님이 내려오면... 창조론을 믿을 수도..) -Astro

세리자와의 선배 한 분은 여기에 대해 놀라운 가설을 펼친 적이 있다. 생명이니, 지능이니 하는 것들은 일견 우리가 보기에 복잡해 보여도, 사실은 진화라는 지리하고 비효율적인 프로세스에 의해 비교적 단시간에 생성될 정도로 간단한 것들이라는 것이다. 그 선배는 요즘 뇌에 대해 자신의 가설을 입증하기 위해 열심히 연구 중이다. http://mobigen.com/~chopin

누랭이님이 "가설에 불과함을 잊어서는 안 된다"고 하셨고 안형진님께서도 비슷하게 말씀하셨는데, 말씀드리건데 과학에서 절대적 진리란 아무것도 없습니다. 뿐만아니라 인간이 아는 것중 어느 것도 절대적 진리란 없습니다. 당장 내일 해가 서쪽에서 뜰지 누가 압니까? 우리는 지금까지 해가 동쪽에서만 뜬것을 근거로 해가 내일도 동쪽에서 뜰거라고 생각하지 않습니까?경험이 진리에 대해 접근하게 만드는 겁니다. 그것은 뉴턴의 법칙이나 상대성이론, 양자역학도 마찬가지 입니다. 종교적 진리도 마찬가지고요.(종교적 진리는 참진리인양 오해하는 사람들이 참 많습디다. 무슨근거로 그런 헛소리를 하는지는 모르겠지만요)제가 말하고 싶은 것은 불가지론이라는 것이 아니라. 이럴 때일수록 '잠정적 진리'라는 것이 중요해진다는 말입니다.어느 님 말 맞다나 하나님이 만들었다는 것보다는 진화론이 개연성이 있어보이죠. 완전한 증거는 아니지만 상황증거가 있으니 말입니다.

갈릴레오가 이런 말을 했습니다."일부 철학자들이 모른다고 대답해야할 상황을 위장하기 위하여 공명,대립,초자연적 특성, 감응과 같은 용어를 너무도 빈번히 사용한다"제 생각에는 하나님이라는 말도 이런말에 매한가지라고 생각합니다.말만 바뀌었을 뿐 진실은 모른다는 거죠.지금 생명의 탄생에 대해 인간이 알고 있는 방법은 두가지로 하나는 진화론(생명의 자발적 탄생까지 합쳐서.)이고 다른 하나는 창조론입니다.그런데 아무리 잘봐주려고 해도 창조론보다는 진화론이 개연성이 있죠? 따라서 잠정적 진리로 진화론을 채택하고 창조론을 버리고 진화론을 바탕으로 과거를 추측하는겁니다.

누랭이님이 말씀하시길 몇천년전의 일도 모르는데 어떻게 몇억년전의 일을 알겠느냐고 하시는데 과학의 기본법칙이 지금 여기서 적용되는 물리법칙이 언제 어디서나 똑같이 적용된다는 것입니다. 물리법칙은 몇억년전이나 지금이나 같고, 지구의 구성물질의 경우도 또한 다소 달라질 수 있겠지만 대기가 태양처럼 수소가스라고는 추측이 안되거든요. 이런 상식적인 선에서 출발하는 것이 과학이고 이런 접근 방법은 여러번 성공을 거두어왔습니다. 밀러실험도 어느정도 오류는 인정하지만 아예 개연성이 없는 것은 아니죠.
요약하면 진화론은 상황증거로 개연성이 어느정도는 있으며 창조론은 생명탄생의 근원으로든 하나님이라는 말이 모른다는 말의 동어 반복이므로 사람들은 진화론을 잠정적 진리로 선택한 것입니다. 그리고 진화론은 완벽하지 않지만 진화론의 연장선상에서 생명탄생의 진실을 밝혀낼수 있으리라고 기대하는 것입니다.즉 생명탄생은 지금 탐구하는 과정에 있는 것이고 앞에서의 이유로 창조론보다 진화론에 기대고 있는겁니다.

see also ReverseTranslation

생명과학분류 매뉴얼분류